Материал: Механика материалов. Методы и средства экспериментальных исследований
поток позволяет уравновесить тепловые потери (или нарастание температуры) от штанг испытательной машины прежде, чем воздух пройдет над образцом в центре подвижной нагрузки и затем через контрольную термопару.
Температура внутри камеры регулируется с помощью контроллера, который может хранить несколько программных сегментов. Контроллер установлен в заднем отсеке камеры и обеспечивает управление всеми температурными режимами в соответствии с заданными программами. Дисплей контроллера находится на пульте управления (рис. 2.32), который предназначен для подачи всех необходимых управляющих воздействий в процессе эксплуатации камеры.
Рис. 2.32. Пульт управления контроллером Eurotherm 2408
При работе с отрицательными температурами климатическая камера оснащена холодильным агрегатом. На рис. 2.33 представлен сосуд Дьюара, используемый для хранения, транспортировки и разлива жидкого газа (азота, аргона, кислорода) для промышленного и лабораторного применения.
81
Рис. 2.33. Сосуд Дьюара
В стандартную комплектацию баллонов входят: схема для повышения внутреннего давления, регулятор давления, предохранительный клапан, разрывная мембрана и манометр. Конструкция баллона позволяет автоматически поддерживать заданное давление.
На рис. 2.34 представлена климатическая камера в составе испытательной системы.
Для проведения испытаний при высоких температурах используются высокотемпературные муфельные печи. На рис. 2.35, 2.36 представлена трехзонная высокотемпературная печь SF 1770.
К основным характеристикам высокотемпературной печи SF 1770 относятся:
–размеры рабочей зоны 90×358 мм;
–наличие порта для установки экстензометра;
–максимальная температура, на образце 1000 °С.
Для обеспечения равномерного нагрева во всей рабочей зоне, а также контроля режима изменения температуры используется трехзонный котроллер печи SFL, представленный на рис. 2.37.
82
Рис. 2.34. Климатическая камера в составе испытательной системы Instron 5882
а |
б |
Рис. 2.35. Внешний вид высокотемпературной печи SF 1770 в закрытом (а) и открытом (б) состояниях
83
Рис. 2.36. Высокотемпературная муфельная печь SF 1770 в составе универсальной сервогидравлической системы 8801 при использовании захватов с водяным охлаждением
Рис. 2.37. Внешний вид трехзонного котроллера печи SFL
84
3.СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ НАГРУЗОК
ИПЕРЕМЕЩЕНИЙ, АНАЛИЗА ПОЛЕЙ ДЕФОРМАЦИЙ
Метрологические вопросы играют первостепенную роль в практике экспериментальных исследований. В настоящем разделе описаны устройства регистрации значений усилий и перемещений, внимание уделено оптическим средствам анализа полей деформаций.
3.1. ДАТЧИКИ НАГРУЗОК
При исследовании механических характеристик материалов в процессе испытания используются специализированные датчики для регистрации усилий и перемещений. Ведущие мировые производители экспериментального оборудования обеспечивают создание датчиков усилий и перемещений широкой номенклатуры.
Датчики нагрузок устанавливаются в кинематическую цепь последовательно с испытываемым образцом. Внешний вид датчиков силы Instron серии 2525, а и 2527, б представлен на рис. 3.1.
Основная конструктивная составляющая датчиков силы – это упругий элемент, который деформируется в результате приложенной к датчику нагрузки. Величину деформации упругого элемента регистрируют наклеенные на него тензорезисторы. Тензорезисторы соединены в мостовую схему, что способствует более точному определению показаний и минимизации влияния температуры окружающей среды. Таким образом, при изменении действующей нагрузки изменяется напряжение, передаваемое датчиком силы контроллеру. Установление соответствия уровня напряжения действующей нагрузке осуществляется процедурой тарировки датчиков. Одни из основных характеристик
85